Ваттметр как подключается в цепь: Как подключить ваттметр

Включение ваттметра в цепь переменного тока, при токе нагрузки больше допустимого

Если ток нагрузки больше допустимого тока ваттметра, то токовую катушку ваттметра включают через измерительный трансформатор тока (рис. 1, а).

Рис. 1. Схемы включения ваттметра в цепь переменного тока с большим током (а) и в высоковольтную сеть (б).

При выборе трансформатора тока необходимо следить за тем, чтобы номинальный первичный ток трансформатора I_1и был равен измеряемому току в сети или больше него.

Например, если значение тока в нагрузке достигает 20 А, то можно брать трансформатор тока, рассчитанный на первичный номинальный ток 20 А с номинальным коэффициентом трансформации по току Kн1 = I_1и/ I_2и = 20/5 = 4.

Если при этом в измерительной цепи напряжение меньше допустимого ваттметром, то катушку напряжения включают непосредственно на напряжение нагрузки. Начало катушки напряжения при помощи перемычки / подключают к началу токовой катушки. Так же обязательно устанавливают перемычку 2 (начало катушки подключают к сети). Конец катушки напряжения подключают к другому зажиму сети.

Для определения действительной мощности в измеряемой цепи необходимо показание ваттметра умножить на номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока: P = Pw х Kн₁ = Pw х 4

Если ток в сети может превышать 20 А, то следует выбрать трансформатор тока с первичным номинальным током 50 А, при этом Kн₁ = 50/5 = 10.

В этом случае для определения значения мощности показания ваттметра надо умножать на 10.

Из выражения для мощности на постоянном токе Р = IU видно, что ее можно измерить с помощью амперметра и вольтметра косвенным методом. Однако в этом случае необходимо производить одновременный отсчет по двум приборам и вычисления, усложняющие измерения и снижающие его точность.

Для измерения мощности в цепях постоянного и однофазного переменного тока применяют приборы, называемые ваттметрами, для которых используют электродинамические и ферродинамические измерительные механизмы.

Электродинамические ваттметры выпускают в виде переносных приборов высоких классов точности (0,1 — 0,5) и используют для точных измерений мощности постоянного и переменного тока на промышленной и повышенной частоте (до 5000 Гц). Ферродинамические ваттметры чаще всего встречаются в виде щитовых приборов относительно низкого класса точности (1,5 — 2,5).

Применяют такие ваттметры главным образом на переменном токе промышленной частоты. На постоянном токе они имеют значительную погрешность, обусловленную гистерезисом сердечников.

Для измерения мощности на высоких частотах применяют термоэлектрические и электронные ваттметры, представляющие собой магнитоэлектрический измерительный механизм, снабженный преобразователем активной мощности в постоянный ток. В преобразователе мощности осуществляется операция умножения ui = р и получение сигнала на выходе, зависящего от произведения ui, т. е. от мощности.

На рис. 2, а показана возможность использования электродинамического измерительного механизма для построения ваттметра и измерения мощности.

Рис. 2. Схема включения ваттметра (а) и векторная диаграмма (б)

Неподвижная катушка 1, включаемая в цепь нагрузки последовательно, называется последовательной цепью ваттметра, подвижная катушка 2 (с добавочным резистором), включаемая параллельно нагрузке — параллельной цепью.

Для ваттметра, работающего на постоянном токе:

Рассмотрим работу электродинамического ваттметра на переменном токе. Векторная диаграмма рис. 2, б построена для индуктивного характера нагрузки. Вектор тока Iuпараллельной цепи отстает от вектора U на угол γ вследствие некоторой индуктивности подвижной катушки.

Из этого выражения следует, что ваттметр правильно измеряет мощность лишь в двух случаях: при γ = 0 и γ = φ.

Условие γ = 0 может быть достигнуто созданием резонанса напряжений в параллельной цепи, например включением конденсатора С соответствующей емкости, как это показано штриховой линией на рис. 1, а. Однако резонанс напряжений будет лишь при некоторой определенной частоте. С изменением частоты условие γ = 0 нарушается. При γ не равном 0 ваттметр измеряет мощность с погрешностью βy, которая носит название угловой погрешности.

При малом значении угла γ (γ обычно составляет не более 40 — 50′), относительная погрешность

При углах φ, близких к 90°, угловая погрешность может достигать больших значений.

Второй, специфической, погрешностью ваттметров является погрешность, обусловленная потреблением мощности его катушками.

При измерении мощности, потребляемой нагрузкой, возможны две схемы включения ваттметра, отличающиеся включением его параллельной цепи (рис. 3).

Рис. 3. Схемы включения параллельной обмотки ваттметра

Если не учитывать фазовых сдвигов между токами и напряжениями в катушках и считать нагрузку Н чисто активной, погрешности β(а) и β(б), обусловленные потреблением мощности катушками ваттметра, для схем рис. 3, а и б:

где Рi и Рu — соответственно мощность, потребляемая последовательной и параллельной цепью ваттметра.

Из формул для β(а) и β(б) видно, что погрешности могут иметь заметные значения лишь при измерениях мощности в маломощных цепях, т. е. когда Рi и Рu соизмеримы с Рн.

Если поменять знак только одного из токов, то изменится направление отклонения подвижной части ваттметра.

У ваттметра имеются две пары зажимов (последовательной и параллельной цепей), и в зависимости от их включения в цепь направление отклонения указателя может быть различным. Для правильного включения ваттметра один из каждой пары зажимов обозначается знаком «*» (звездочка) и называется «генераторным зажимом».

Контрольные вопросы:

1. Какую энергию измеряет ваттметр электродинамической системы?

2. Влияет ли величина нагрузки на схему включения ваттметра?

3. Как расширяют пределы измерения ваттметра на переменном токе?

4. Как определить мощность в цепи постоянного тока по результатам измерения силы тока и напряжения?

5. Как правильно включить ваттметр однофазного тока при измерении мощности в контролируемой цепи?

6. Как измерить полную мощность однофазного тока, пользуясь амперметром и вольтметром?

7. Как определить реактивную мощность схемы?

Ваттметр у всех есть, дай и себе смастерю.

И так… перечитав множество обзоров с ваттметрами уж очень и мне захотелось себе такое чудо. А зачем оно мне? Дык и не знаю чтоб было наверно…
Но увидев ваттметр который встроили в розетку, мне идея очень понравилась и решил, что теперь мне такое точно нужно! Тем более иногда люблю сам, что-то сделать.
Вообщем пришла посылка в пакете коробочка с инструкцией. Все как обычно, как у всех.

То что находилось в коробочке.
На обратной стороне инструкция.

Технические характеристики с сайта магазина:

Specification:

1. Working voltage: 80 ~ 260VAC

2. Test voltage: 80 ~ 260VAC

2. Rated power: 20A / 4500W

3. Working Frequency: 45-65Hz

4. Measurement accuracy: 1.0

т.е.

погрешность ± 1%.

Вообщем если честно, то рассказывать о данном приборе и приводить расчеты которые на этом сайте были сделаны настолько полностью и грамотно пользователем Svyazist, что мне просто нечего добавить.

Давайте лучше я покажу что из этого всего можно сделать для домашнего использования:

Идем на рынок и покупаем вот такую розетку
стоит она 1,8$ можно было и дешевле взять, но уж очень она мне понравилась.

Провод у меня был такой

Ну, начали… раскручиваем

Пока жена не видит, берем «дремель» )) она то не знает, что я уже давно прикупил такую насадку…)

Вырезаем отверстие

Примеряем

Подключаем провода согласно схемы на обратной стороне прибора.


Примеряем контактную площадку и отрезаем.


Потом при помощи наконечника для обжима подключаем к самой розетке.


Практически вечный двигатель

Небольшая проверка на чайнике, да на самом чайнике написано 2280Ватт.


Кнопка на лицевой панели отвечает за установку макс. мощности.

Если нажать и держать более 3с. то появится такая надпись и можно обнулить данные измеренной потребленной мощности.

Ну и еще раз сам прибор, который мне понравился.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Всем добра!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Как включить ваттметр в цепь постоянного тока — Меандр — занимательная электроника

Дан ваттметр на номинальный ток 5 А и номинальное напряжение 300 В. Как его включить в сеть?

Если ток нагрузки Iх меньше допустимого тока, то есть в данном случае меньше 5 А, и если напряжение в измерительной цепи меньше допустимого напряжения катушки, то есть меньше 300 В, то схема включения имеет следующий вид (рис. 1, а): сначала включают последовательную катушку ваттметра — собирают токовую цепь (на рисунке показана жирной линией), затем собирают цепь напряжения, для этого начало катушки напряжения ваттметра при помощи перемычки К подключают к началу токовой катушки, соединенной с одним из зажимов сети, а конец катушки напряжения присоединяют к другому зажиму сети.

Рисунок 1. Схемы включения ваттметра: а — непосредственно в сеть правильно, б — неправильно, в — в сеть с большим напряжением и большим током.

Иногда при выполнении токовой цепи в нее включают сопротивление перемычки (рис. 1, б). Этого делать нельзя, так как в этом случае через перемычку проходит рабочий ток, а не малый ток цепи напряжения, как в рассмотренной ранее схеме. Кроме того, в цепи токовой катушки ваттметра, имеющей малое сопротивление, добавляется сопротивление самой перемычки и два контактных переходных сопротивления. Все это приводит к появлению дополнительной погрешности при измерении мощности.

Если шкала прибора не отградуирована в единицах мощности (например, в многопредельном электродинамическом ваттметре), но имеет определенное число делений N, то для измерения мощности на данном пределе измерений следует определить цену деления ваттметра по формуле:

Сн = IнUн/N,

где Uн — номинальное напряжение ваттметра или предел измерений по напряжениею, Iн — ток ваттметра, или предел измерений по току, А, N — число делений шкалы ваттметра (обычно 100 или 150).

Пусть дан ваттметр с Uн=150 В, Iн=5 А и N=150. Тогда цена деления прибора Сн = 150 х 5/150 = 5 Вт/дел,

Для того чтобы определить мощность по показаниям прибора, нужно показание прибора в делениях шкалы n умножить на цену деления Сн:

Р = nСн.

Если напряжение в сети больше допустимого напряжения катушки напряжения, а ток больше допустимого тока токовой катушки, то необходимо в цепи постоянного тока для подключения прибора воспользоваться добавочным резистором и измерительным шунтом (рис. 1, в).

Как рассчитать сопротивления добавочного резистора и шунта для подключения ваттметра в цепь постоянного тока

Значение сопротивления шунта для подключения ваттметра для схемы, приведенной на рисунке 1, в, можно определить по формуле:

rш = ra (p — 1) = ra (Ia/Iн — 1),

где ra — сопротивление токовой катушки ваттметра, Ом, p — коэффициент шунтирования, а значение сопротивления добавочного резистора — из выражения rд = rv (q — 1) = rv (U / Uн — 1),

где rv — сопротивление катушки напряжения ваттметра, Ом.

Например, для ваттметра с номинальным напряжением катушки напряжения Uн=150 В и номинальным током токовой катушки Iн=5 А, включенного в измерительную цепь напряжением 220 В (рис. 1, в) с током около 20 А, необходимо рассчитать сопротивления добавочного резистора и шунта.

Значение сопротивления шунта rш = ra /(20/5-1) = ra /3,

то есть для подключения ваттметра необходим шунт, сопротивление которого меньше сопротивления токовой цепи ваттметра в три раза. Сопротивление добавочного резистора ra = rv (220/150—1) =0,46rv,

Действительное значение мощности P = Pwpq, где Pw — показание ваттметра, если его шкала отградуирована в единицах мощности.

Если ваттметр подключен через шунт, то цену деления можно определить так:

С’н = (UнIн / pq) = Сн х p х q

В приведенном примере р=4, а q=1,46, следовательно, показание ваттметра следует умножать на 5,86, чтобы определить действительное значение мощности, что неудобно. Поэтому при подборе шунта и добавочного резистора стремятся принимать коэффициенты q и р равными целым числам.

В данном примере удобно принять р=5, a q=2, то есть rш = ra / 4 и Rд=rv, тогда измеренное значение мощности можно определять, умножая показания прибора на 10. Новая цена деления ваттметра будет равна С’н= 150х 2 х 5 х 5 / 150 = 50 Вт/дел.,

где 150 х 2 = 300 В — новый предел измерений ваттметра по напряжению, 5 х 5 = 25 А — новый предел измерений ваттметра по току.

Наружный добавочный резистор следует включать только после обмотки напряжения ваттметра, а не перед ней, иначе потенциал подвижной катушки относительно неподвижной может достигнуть опасных для изоляции значений.

Источник информации: Школа для электрика: электротехника и электроника. Статьи, советы, полезная информация.

БЫТОВОЙ ВАТТМЕТР

Включение ваттметра в измеряемую цепь

Для включения
ваттметра его генераторные зажимы
(зажимы, обозначенные *I
и *V),
соединяются накоротко одним проводником.
Для правильного показания ваттметра
оба генераторных зажима должны быть
присоединены к одному проводу со стороны
генератора источника тока, а не нагрузки.
Затем другим проводом включается
последовательно в цепь неподвижная
катушка; при этом в зависимости от
предела тока этот провод подключается
к зажиму 1А – при измеряемом токе не
превышающем 1А, или 5А при токе, не
превышающем 5А.

Затем включается
параллельно цепи рамки; для этого
предварительно к зажиму подключается
одно из дополнительных сопротивлений
(в зависимости от предела напряжения:
30V
– до 30В, 150V
– до 150В и 300V
– 300В).

В передний паз
крышки прибора устанавливается рабочая
шкала так, чтобы лицевая сторона прибора
была обращена к шкале с пределом
измерения, равным произведению предела
по току на предел по напряжению.

Опыты с ваттметром

Ниже описаны только
отдельные опыты, характеризующие
возможности демонстрационного ваттметра.

Опыт 1. Измерение мощности в цепи однофазного переменного тока с активной нагрузкой.

Для выполнения
этого опыта собирают электрическую
цепь по схеме, приведённой на рисунке
3.

При проведении
опыта целесообразно иметь возможность
плавного изменения напряжения, поэтому
следует провода А, Б подключить к зажимам
регулируемого напряжения школьного
распределительного щита или воспользоваться
школьным регулятором напряжения (или
иным трансформатором), допускающим
плавное или ступенчатое регулирование
напряжения.

Рис. 6 Схема
электрической цепи в опыте 1.

В качестве нагрузки
следует включить ползунковый реостат
сопротивлением до 20 Ом (с допустимым
током 5А).

Ваттметр включают
в цепь через добавочное сопротивление
150V
и через зажим 5А (см. схему).

Остановив ползунок
реостата так, что в цепь включается все
сопротивления реостата, устанавливается
напряжение на нагрузку 50В, и наблюдают
показания ваттметра, вольтметра и
амперметра. Затем повышают напряжение
на нагрузку, устанавливая последовательно
60, 80, 100В наблюдая каждый раз показания
всех приборов.

Результаты этого
опыта подтверждают, что мощность равна
произведению напряжения на силу тока.

Опыт 2. Измерение мощности в цепи трёхфазного тока с активной симметричной нагрузкой.

С помощью одного
демонстрационного ваттметра можно
произвести опыт по измерению активной
мощности трёхфазного тока при равномерной
нагрузке всех фаз (т.е. когда в каждую
фазу включены одинаковые нагрузки).

Для проведения
этого опыта собирают электрическую
цепь, как показано на рисунке 7.

В каждую фазу в
качестве нагрузки включают по одной
электрической лампе одинакового
сопротивления.

Измерительные
приборы используются те же, что и в
предыдущем опыте.

Пределы ваттметра
(по току и напряжению) устанавливаются
в зависимости от напряжения и мощности
электрических ламп.

Рис.
7 Схема электрической цепи в опыте 2.

По показаниям
приборов устанавливают, что мощность
одной фазы равна произведению фазного
напряжения на ток в фазе.

Учитывая полную
симметрию цепи трёхфазного тока,
приведённой на рисунке 4, высчитывают
мощность всей цепи, умножив показания
ваттметра на 3.

схема, способы подключения, в цепь постоянного тока

Электричество является неотъемлемой составляющей повседневной жизни человека. Его основными техническими показателями являются сила тока и напряжение. Они измеряются в амперах и соответственно в вольтах. Исходя из этого, амперметр является инструментом, который измеряет силу тока, а вольтметр — напряжение. Для получения точных результатов, и увеличения сроков эксплуатации приборов, нужно выяснить, как подключить амперметр к электрической цепи.

Что такое амперметр и вольтметр

Амперметры нашли свое применение в разных промышленных и бытовых сферах. Их регулярно используют на больших предприятиях, которые связаны с выработкой и распределением тепловой и электроэнергии. Кроме того, их применяют в:

• электрических лабораториях;
• строении автомобилей;
• точных науках;
• строительных работах.

Подключение амперметра

Важно! Однако, помимо средних и крупных компаний, рассматриваемую технику используют обычные люди. Фактически каждый электрик с соответствующими навыками имеет в арсенале такое устройство, которое дает возможность провести измерения параметров потребления электрической энергии приборами, узлами автомобиля и др.

Чтобы определить параметры тока в электрической цепи, используют спецприборы — амперметры. Приспособление включается последовательно в изучаемую электроцепь, и, из-за очень малого внутреннего сопротивления, такой измерительный аппарат не будет вносить какие-то значительные изменения в электрических параметрах цепи.

Амперметр

Вольтметр является устройством, выступающим как измерительное приспособление показателей напряжения до 1000В в сетях с постоянным и переменным током, промышленной частоты и применяется для общего анализа и проведения статистических замеров. Лучшие приспособления будут обладать крайне высоким, бесконечным сопротивлением. Благодаря большому сопротивлению устройства будет достигнута крайне высокая точность, широкие сферы применения.

Вольтметр

Принцип работы

Когда рассматривается стандартный принцип функционирования амперметра, то его действие основывается на определенных аспектах. На оси кронштейна наряду с магнитом располагается якорь из стали, на котором закреплена стрелка. Оказывая воздействие на якорь, магнит будет передавать ему магнитные качества. В такой ситуации положение якоря будет находиться вдоль силовых линий, которые проходят вдоль самого магнита.

Подобное расположение якоря определит нулевое положение стрелки на шкале. Во время протекания тока от генератора либо иного источника по шине, возле нее появляется магнитный поток. Его силовые линии в месте положения якоря направлены под наклоном 90 градусов к магниту.

Магнитный поток, который образован электротоком, будет действовать на якорь, стремящийся развернуться под прямым углом. При этом ему будет препятствовать магнитный поток, который образован в постоянном магните. Взаимодействие каждого потока будет зависеть от направления и силы электротока, который протекает по шине. На такую величину и произойдет отклонение стрелки устройства от 0.

Работа амперметра

Основой функционирования вольтметра является метод аналогово-цифрового преобразования с 2-хтактным интегрированием. Преобразователи, которые установлены в устройстве, замеряя показатели напряжения постоянного и переменного тока, его силу, сопротивление, будут преобразовывать в нормализованное напряжение и в процессе применения АЦП трансформируют в код из цифр.

Функциональная схема вольтметра функционирует, используя 4 преобразователя:

• Масштабирующий.
• Низкочастотное устройство, которое преобразует напряжение переменного тока в постоянный.
• Преобразователь силы тока в напряжение.
• Преобразователь сопротивления в напряжение.

Работа вольтметра

Характеристики приборов

Конструкция амперметра достаточно проста: стрелка с катушкой, находящейся в поле постоянного магнита. Принцип функционирования рассматриваемого устройства крайне прост: во время его включения по катушке будет течь электроток. Под воздействием силы Ампера катушка будет поворачиваться до того момента, пока упругость возвратных пружин не совпадет с силой Ампера.

Нормальное функционирование вольтметра возможно при температурных показателях воздуха не более 25 — 30 градусов с влажностью до 80% и атмосферным давлением 650 — 800 мм ртутного столба. Частота питающей электросети составляет 50 Гц и имеет показатели напряжения 220В (частота не более 400 Гц). На показатели замеров значительное воздействие окажет форма кривой переменного напряжения электросети.

Возможности приспособления оценивают посредством таких параметров и величин:

• Сопротивление рассматриваемого устройства.
• Диапазон замеряемых показателей напряжения.
• Категория точности замеров.
• Диапазон границ частоты напряжения в переменной цепи.

Разновидности

Точность измерений рассматриваемого устройства будет зависеть от принципа воздействия и разновидности приспособления. Согласно распространенной классификации все амперметры можно разделить на такие виды:

• Магнитоэлектрические.
• Электромагнитные.
• Электродинамические.
• Термоэлектрические.
• Цифровые.
• Ферродинамические.

Есть и иные аппараты специализированного назначения, чтобы измерять силу тока. Их применяют в узкопрофильных сферах, они не распространены настолько, как указанные выше.

Электромагнитный

Приспособления с электромагнитным принципом функционирования не оснащаются двигающейся катушкой, в отличие от магнитоэлектрических разновидностей приборов. Конструкция рассматриваемых устройств намного проще. В корпусе располагается спецустройство и 1 либо более сердечников, установленных на оси.

Рассматриваемый тип амперметра обладает меньшей восприимчивостью в сравнении с магнитоэлектрическим устройством, потому точность замеров аппарата будет значительно ниже. Достоинствами подобных приспособлений станет универсальность функционирования. Это значит, что они способны измерить силу тока в цепи постоянного и переменного токов. Это в значительной мере расширит сферу использования подобного устройства.

Электромагнитный амперметр

Магнитоэлектрический

Принцип воздействия подобной разновидности устройств основан на взаимодействии магнитного поля и двигающейся катушки, которая находится в конструкции приспособления.

Преимуществами рассматриваемого изделия станет невысокое энергопотребление при работе, повышенная восприимчивость и точность замеров. Каждый магнитоэлектрический прибор оснащается равномерным градуированием измерительной шкалы. Подобное даст возможность производить высокоточные замеры.

Важно! К минусам рассматриваемого приспособления относят сложность внутреннего устройства, присутствие двигающейся катушки. Подобное изделие не считается универсальным, поскольку оно подойдет лишь для постоянного тока.

Невзирая на минусы амперметра, такая разновидность аппарата широко распространена в разных промышленных сферах, в лабораториях.

Магнитоэлектрический амперметр

Термоэлектрический

Такая разновидность приспособлений для замера силы тока используется для электроцепей с высокочастотным током. В конструкции устройств есть магнитоэлектрический механизм, состоящий из проводов с припаянной термопарой. Во время прохождения тока подогреваются жилы проводки. Чем больше сила, тем выше поднимаются температурные показатели. По таким параметрам спецмеханизм будет проводить перевод нагрева в показатели тока.

Термоэлектрический амперметр

Электродинамический

Принцип функционирования рассматриваемых приспособлений основан на взаимодействии электрополей токов, проходящих по магнитным катушкам. Устройство амперметра включает в себя подвижную и неподвижную катушки. Универсальное функционирование на каждом виде тока станет главным преимуществом рассматриваемых видов амперметра.

Из минусов следует отметить большую восприимчивость, поскольку приспособления будут реагировать даже на наименьшие магнитные поля, которые расположены в непосредственной близости. Такие поля могут создать для рассматриваемого амперметра значительные помехи, потому подобные устройства используются лишь в защищенных экраном местах.

Электродинамический амперметр

Ферродинамический

Подобные приспособления отличаются самой большой эффективностью и точностью замеров. Электромагнитные поля, которые расположены в непосредственной близости с амперметром, не будут оказывать на прибор существенного воздействия, потому отсутствует необходимость в монтаже вспомогательных экранов для защиты.

Устройство подобного изделия включает в себя замкнутую ферримагнитную проводку, сердечник и неподвижную катушку. Подобная конструкция дает возможность улучшить надежность функционирования приспособления. Потому ферродинамические разновидности амперметров зачастую используют в военных сферах и оборонных предприятиях. К основным достоинствам аппарата также относят комфорт и простоту использования, точность замеров по отношению к ранее рассмотренным разновидностям приборов.

Ферродинамический амперметр

Цифровой

Наиболее современная и комфортная разновидность устройств для замеров силы тока. В них отсутствуют стрелки, которые регулярно колеблются. Подобные приспособления оснащены монитором, где будут выведены показатели, которые отображают силу тока в амперах. В то же время они будут давать достаточно точные сведения. К важным достоинствам цифровых устройств относят их невосприимчивость к вибрации и встряске.

Ввиду этого возможно провести замеры силы тока в автопроводке на ходу, не останавливаясь. Большинство цифровых устройств оснащаются водозащитным и антиударным корпусом, что сделает их более стойкими для применения в трудных условиях. Так как в приспособлении отсутствует стрелка, то его возможно разместить по горизонтали, по вертикали либо под наклоном. Направление устройств во время снятия замеров никоим образом не воздействует на получаемые данные.

Цифровой амперметр

Важно! Цифровым приспособлениям не страшны небольшие механические удары, которые возможны от функционирующего вблизи оборудования. Нахождение в вертикальной либо горизонтальной плоскости устройства не оказывает воздействия на его функциональность, как и изменения температурных показателей и давления. Потому подобное устройство также используют снаружи.

Схемы и способы подключения

Часто возникает вопрос, как подключать амперметр, последовательно или параллельно. Соединить рассматриваемое устройство в разрыв электроцепи не составит труда. В целях безопасности такая процедура выполняется, когда отключен источник питания. Заранее нужно удостовериться, что максимальный ток не будет превышать допустимые значения прибора. Такие шкалы дублируются в сопроводительной техдокументации. Когда подается питающее напряжение, снимаются показания. Необходимо выждать, когда прекратит колебаться стрелка. Когда она смещается в обратную сторону, то меняется полярность подключения. При чересчур сильном токе используется допшунтирование.

Схема подсоединения приспособления бывает прямой либо косвенной. В первом случае устройство непосредственно подключают в электроцепь меж источником питания и нагрузкой.

До того, как подключить приспособление необходимо учитывать:

• постоянный либо переменный ток в электросети;
• соблюдена ли полярность устройства;
• стрелка приспособления должна располагаться за серединой шкалы;
• границы измерения максимально возможных скачков тока в схеме;
• соответствует ли внешняя среда рекомендованным показателям;
• находится ли место измерений без влияния вибрации.

Подключение устройства

В цепь постоянного тока

Постоянный ток может проходить через разные электросхемы. В качестве примера можно привести всевозможные зарядные устройства, блоки питания. Чтобы ремонтировать подобные устройства, мастер должен иметь понимание, как подключается амперметр в электроцепь.

В домашних условиях такие навыки также не станут лишними. Они помогают человеку, который не слишком увлекается радиоэлектроникой, самому определять, например, время, на которое хватает зарядки батареи от фотоаппарата.

Чтобы провести эксперимент, понадобится в полной мере заряженный аккумулятор с номинальным напряжением, к примеру, в 3,5 В. Кроме того, нужно использовать лампу такого же номинала, чтобы создать последовательную схему:

• аккумулятор;
• амперметр;
• лампочка.

Запись, которая обозначена на измерительном устройстве, фиксируется. К примеру, осветительный прибор будет потреблять электроэнергию мощностью в 150 миллиампер, а батарея имеет вместимость в 1500 миллиампер-часов. Следовательно, она будет работать в течение 10 часов, выдавая ток в 150 мА.

Цепь постоянного тока

К зарядному устройству

Часто возникает вопрос, как правильно подключать амперметр к зарядному устройству. В процессе применения зарядного устройства возникает надобность в измерении силы тока. Подобное даст возможность осуществлять контроль процесса накопления электроэнергии батареей, и избежать перезарядки с недозарядкой. Вследствие этого сроки эксплуатации аккумуляторной батареи существенно увеличатся.

Во время работы большого количества технических приспособлений появляется необходимость в контроле силы тока. Стрелки амперметра либо показатели на мониторе дискретного устройства покажут оператору такой физический параметр. Проводимые замеры нужны, чтобы поддержать рабоче состояние и для сигнализации о появлении аварийной ситуации.

Подсоединение к зарядному устройству

Как правильно использовать

Амперметр представляет собой измерительной устройство, которое предназначено в целях фиксации силы постоянного или переменного тока, который протекает в электроцепи. Вольтметр используется в аналогичных целях, только проводятся расчеты такого показателя, как напряжение. Алгоритм действий:

• Необходимо открыть приспособление, чтобы хорошо были видны входящие и выходящие контакты: пользователь увидит как минимум 2 провода (положительный, красного цвета, и отрицательный, черного). Кроме того, иногда устройства оснащаются проводом заземления, который преимущественно окрашен в зеленый цвет.
• Переключается измерительное устройство в позицию AC (переменный ток) либо DC (постоянный ток), с учетом того, какой ток необходимо измерить.
• Разрывается соединение электроцепи с источником, отсоединяется от него проволока. Необходимо отметить, какой вход будет соответствовать плюсу, а какой — минусу.
• Помещаются зонды устройства на входы источника тока. Когда в приборе источник постоянного тока, важно не перепутать положительный и отрицательный входы.
• Снимаются показания устройства.
• Когда первый показатель очень мал, уменьшается диапазон устройства для увеличения точности. В целях наилучшей сохранности приспособления нужно использовать наименьший диапазон, который достаточен для корректных замеров.

Использование приборов

Меры безопасности

Перед использованием амперметра или вольтметра крайне важно ознакомиться с правилами безопасной эксплуатации рассматриваемых устройств. Основные меры безопасности при работе с техникой:

• До начала работ требуется проверить целостность изоляционного материала на проводах, который бывает нарушен вследствие длительного использования. В подобных ситуациях крайне велик риск удара электротоком.
• Нужно не забывать, что работы производятся с электричеством, потому предпринимаются все необходимые меры, чтобы избежать повреждения и удар током. В этих целях необходимо проводить работы в сухом месте, не допускать проникновения влаги на электроцепь и измерительное устройство.
• Запрещается подсоединять измерительный прибор к основной электросети в жилище, к примеру, к контактам распределительного щита.
• До работ нужно удостовериться, какой тип электроцепи измеряется (переменный либо постоянный ток), так как это определяет, куда подключается положительный и отрицательный провода аппарата. Когда ток постоянный, в обязательном порядке подключается плюс к плюсу и минус к минусу. Когда же пользователь работает с переменным током, порядок подсоединения не будет играть роли.
• Во время измерений прибор будет замыкать электроцепь, ток течет через него. Чтобы получить правильные замеры, нужно удостовериться в том, что каждый контакт правильно подключен.
• Чтобы избежать удара током, необходимо воспользоваться зондами, которые заключены в оболочку из резины.
• При поражении током, потерпевшему требуется оказать неотложную помощь. Потому, проводить измерения рекомендовано с напарником, который способен подстраховать при возникновении нештатной ситуации.

Для измерения силы тока в электроцепи используются устройства, которые называют амперметры. Они подключаются в электроцепь по последовательной схеме. Когда требуется измерить напряжение, то применяется вольтметр. Крайне важно при использовании рассматриваемых устройств соблюдать правила безопасности.

Подключение вольтметров к сетям постоянного и переменного тока

Напряжение – с этим термином мы довольно часто сталкиваемся в повседневной жизни. Иногда нам нужно измерить напряжение в сети, чтобы понять, почему какое-либо устройство работает неудовлетворительно или лампа накаливания горит довольно тускло. Для данного рода измерений используют вольтметры. Вольтметр подключается к измеряемому устройству только параллельно, почему это так?

Как известно электрическое напряжение  – это отношение работы, совершенной электрическим полем по перемещению заряда А, к величине заряда q, U=A/q. Также оно характеризует электрическое поле, которое возникает при прохождении электрического тока.

В системе международных обозначений СИ обозначается как U и измеряют в вольтах (1 В = 1 Дж/Кл). Для того чтобы измерять напряжение на устройстве необходимо параллельно к нему подключить вольтметр.

Для того, чтоб при параллельном включении снизить ток, потребляемый вольтметром и соответственно потери электрической энергии внутри устройства, внутреннее измерительное сопротивление выбирается как можно больше . Если включить вольтметр в цепь последовательно, то в связи с большим внутренним сопротивлением получим фактически разрыв цепи. То есть потери при измерении напряжения будет слишком большими, что неприемлемо, а также измерения будут некорректными. Поэтому вольтметр подключают только параллельно:

Если измеряется постоянное напряжение от 1 до 1000 мкВ могут использовать компенсаторами постоянного тока, но чаше пользуются цифровыми вольтметрами . Значения от десятков милливольт до сотен вольт измеряют приборами таких систем как: электромагнитной, электродинамической, магнитоэлектрической. Также не брезгуют и электронными аналоговыми и цифровыми вольтметрами. Также при измерении могут использовать добавочные сопротивления:

Где Rv – это внутреннее сопротивление вольтметра, Rдоб1…3 – добавочные сопротивления, UmV – максимальное которое может измерять сам вольтметр, а U1…3 – которые он может измерять с добавочными сопротивлениями.

Сопротивления добавочных резисторов определяется по формуле:

Где m – масштабный коэффициент.

Если проводят измерения постоянных напряжений в несколько киловольт, то в большинстве случаев используют вольтметры электростатические, реже используют измерительные устройства других систем подключаемых через делитель:

Где резисторы R₁, R₂  — резисторы выполняющие роль делителя, R_изм. – измерительное сопротивление, с которого снимается напряжение.

Если измеряют переменные напряжения до единиц вольт, то используют аналоговыми, выпрямительными и цифровыми устройствами. От единиц до сотен вольт и частотном диапазоне до нескольких десятков килогерц применяют выпрямительные системы, электромагнитные, электродинамические приборы. Если частота достигает нескольких десятков мегагерц, то в таком случае напряжение измеряют термоэлектрическими и электростатическими приборами.

В действующих значениях, как правило градуируют шкалы приборов для измерения величин переменного тока. Поэтому при измерении необходимо это учитывать (если необходимо измерять амплитудные и средние значения, то их как правило пересчитывают по соответствующим формулам).

При проведении измерении в сетях переменного тока напряжением выше 1000 В могут использоваться как делители, так и трансформаторы напряжения  или измерительные трансформаторы. Чаще используют трансформаторы, так как трансформатор не только понижает значение напряжения, но потенциально разделяет измерительную цепь от силовой. Измерения могут проводится теми же приборами, что и в выше описанных случаях. Схема включения приведена ниже:

Где FU1, FU2 – предохранители, защищающие измерительную цепь от короткого замыкания.

Внешний вид трансформатора однофазного:

Как видим, при проведении измерение различного рода напряжений могут использоваться как различного рода приборы (цифровые, аналоговые и т.д.), так и устройства (делители, трансформаторы). При проведении измерений важно учитывать каждый способ проведения измерений, для получения как можно более точного результата, а также корректного проведения измерительных работ.

Учебное пособие по подключению

ваттметров — DIY Electrical Projects

Как подключить ваттметр к цепи?

В предыдущих постах мы обсуждали типы ваттметров, типичные ошибки при построении измерений и принцип работы. В этом посте мы обсудим подключения ваттметра.
Настоятельно рекомендуется прочитать следующие сообщения, прежде чем продолжить.

Как работает ваттметр?
Типы ваттметров
Погрешности показаний ваттметров

Ваттметр типа динамо-метр состоит из двух катушек, а именно: фиксированной катушки (катушка тока) и подвижной катушки (катушка давления).
Катушка тока подключена последовательно с нагрузкой, следовательно, по ней проходит ток цепи.
Катушка потенциала подключена к нагрузке, поэтому по ней проходит ток, пропорциональный напряжению.

Токовая катушка (CC):

• Катушка тока в ваттметре подключена вдоль цепи для передачи тока нагрузки.
• Две клеммы катушек тока обозначены как M и L.
• M обозначает главную сторону, а L обозначает сторону нагрузки.
• При подключении токовой катушки в цепь эту последовательность необходимо строго соблюдать.

Катушка давления (ПК):

• Катушка давления — это катушка с высоким сопротивлением (добавлено внутреннее последовательное сопротивление).
• Он подключен к цепи нагрузки.
• Он пропускает ток, пропорциональный напряжению на его выводах.
• Клеммы катушки давления обозначены как ± и V. В некоторых метрах обозначены как COM и V.
• Первый — это общий вывод, а второй — для указанного напряжения с маркировкой фактического напряжения как 115 В, 230 В или 440 В.
• Общий вывод катушки давления может быть подключен после или перед катушкой тока.
• На основе этого подключения существует два метода подключения ваттметров.
• Каждый метод подходит для одного конкретного случая. Эти два метода подключения ваттметра объясняются ниже;

Первый метод:

1. Катушка давления идет перед катушкой тока, движущейся со стороны питания.
2. При этом способе подключения катушка давления считывает падение напряжения на нагрузке, а также небольшое падение тока в катушке.
3. Таким образом, измеренная мощность будет включать потерянную мощность в сопротивлении катушки тока. Это ошибка.
4. Таким образом, этот метод подключения подходит для схемы с небольшими токами нагрузки, и в этом случае падение напряжения в токовой катушке будет пренебрежимо малым.

Второй метод:

1. В этом методе катушка давления подключается к цепи нагрузки после катушки тока.
2. Теперь катушка давления считывает правильное напряжение, но катушка тока будет пропускать небольшой дополнительный ток, который потребляется катушкой давления.Это ошибка.
3. Этот метод подходит для цепей с большим током нагрузки.
4. По сравнению с большим током нагрузки, ток, потребляемый катушкой давления, незначителен.
5. Когда принят второй метод, компенсационная катушка используется последовательно с катушкой давления.
6. Компенсирующая катушка — это просто еще одна токовая катушка, подключенная в обратной последовательности. то есть, магнитные эффекты токовой катушки и компенсирующей катушки противоположны друг другу.Это сведет на нет ошибку из-за тока катушки давления.

Спасибо за прочтение … Пожалуйста, подпишитесь, чтобы получать новые сообщения на свой почтовый идентификатор …

Подробнее:
Учебное пособие по проводам воздушной линии передачи
Типы амперметров, вольтметров Электрические приборы
Методы улучшения коэффициента мощности
Учебное пособие по недостаткам низкого коэффициента мощности

.

как работает ваттметр? — Проект электротехники «Сделай сам»

Как работает ваттметр?

В этом посте мы собираемся понять, как работает ваттметр … перед этим просто обновим информацию об электроэнергии.

Определение мощности:
Электрическая мощность (P) определяется как скорость, с которой работа выполняется в электрической цепи.
Мощность = напряжение x ток
P = V.I
Основной единицей мощности является ватт.
Определение ватт:
Мощность, потребляемая в цепи, составляет 1 ватт, если разность потенциалов в один вольт вызывает протекание по цепи тока в 1 ампер.
Ватт обозначается буквой W и измеряется прибором, называемым ваттметром.

Ваттметр — Введение:

• Ваттметр — прибор для измерения электрической мощности.
• Традиционная форма ваттметра называется динамометрическим ваттметром.
• Это устройство также доступно в чисто электронной форме, известное как цифровой ваттметр.

Конструкция и принцип работы ваттметра:

• Ваттметр динамометрический работает по принципу двигателя.
• Как показано на рисунке выше, ваттметр имеет два набора катушек.
• Одна катушка фиксированная и состоит из двух одинаковых частей. Он сделан на медной проволоке большого сечения. Так что у него низкое сопротивление. Это называется катушкой тока.
• Другая катушка, известная как катушка напряжения, намотана из тонкой проволоки. Таким образом, он имеет относительно высокое сопротивление. Катушка напряжения установлена ​​по кругу. Он расположен между двумя частями катушки тока.
• Способ включения ваттметра в цепь показан на рисунке 2 ^и .
• Как показано, токовая катушка подключена последовательно с нагрузкой, так что ток цепи течет через нее.
• Аналогично схеме вольтметра, катушка напряжения подключена параллельно нагрузке.
• Катушки напряжения и тока создают магнитные поля.
• Эти поля взаимодействуют друг с другом и создают отклоняющий момент на катушке напряжения.
• Взаимодействующие поля пропорциональны напряжению в цепи (В) и току (I) соответственно.
• Таким образом, создаваемый отклоняющий момент пропорционален произведению напряжения в цепи и тока. т.е. VI, который представляет собой не что иное, как мощность схемы.
• Возврат крутящего момента обеспечивается спиральными пружинами со встречной намоткой, как в измерителе с подвижной спиралью.
• Катушка напряжения может быть подключена как со стороны питания, так и со стороны нагрузки катушки тока. Выбор подключения зависит от других факторов, касающихся нагрузки.
• Ваттметр динамометра считывает мощность как переменного, так и постоянного тока

Преимущества динамометрического ваттметра:

1. Его можно использовать для измерения мощности как в цепях постоянного, так и переменного тока.
2. Обеспечивает точные показания.
3. Поскольку обе катушки имеют воздушный сердечник, в них отсутствуют гистерезисные потери и потери на вихревые токи.
4. Шкала единая

Недостатки динамометрического ваттметра:

1. Поскольку катушки имеют воздушную сердцевину, создаваемые магнитные поля не являются сильными. Это требует большего количества витков в подвижной катушке и, следовательно, увеличения потерь мощности.
2. Коэффициент крутящего момента невелик.
3. На него будет воздействовать магнитное поле рассеяния.
4. При низких коэффициентах мощности индуктивность катушки давления вносит серьезную ошибку. Так что компенсация обязательна.
5. Это дороже, чем индукционный прибор той же мощности.

Ваттметр в цепях постоянного тока:

• Для постоянного тока схемы, строго говоря ваттметр не нужен.
• Поскольку мощность в цепи постоянного тока P = VI ватт, ее можно измерить отдельно с помощью мультиметра.
• Просто умножив V и I, можно вычислить мощность.
• Но в цепи переменного тока этот простой метод неприменим, так как нам также необходимо учитывать коэффициент мощности (т. Е. P = VIcosΦ).

Подробнее о ваттметрах:

Как подключить ваттметр к цепи?
Ошибки считывания ваттметров
Типы ваттметров

Возможно, вы попали на эту страницу, поскольку искали, как работает ваттметр … Подпишитесь, чтобы получать обновления своего почтового идентификатора …

.